(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体が強磁性体部材からなる熱スピン流発生部材と、前記熱スピン流発生部材に温度勾配を形成する温度勾配形成手段とを備えたことを特徴とする熱スピン流変換素子。
【請求項２】
一対の強磁性体部材或いは強磁性体を含有する導電性部材のいずれかからなる熱スピン流発生部材の一端を導電性部材で結合するとともに、前記一対の熱スピン流発生部材に互いに逆方向に磁場を印加した状態で、前記一対の熱スピン流発生部材に同方向の温度勾配を形成して前記一対の熱スピン流発生部材の他端から熱スピン流を取り出すことを特徴とする熱スピン流変換素子。
【請求項３】
前記熱スピン流発生部材の少なくとも主要部がアモルファスであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱スピン流変換素子。
【請求項４】
全体が強磁性体部材からなる熱スピン流発生部材の少なくとも一端側に逆スピンホール効果部材を設け、前記熱スピン流発生部材に温度勾配を設けるとともに磁場印加手段により磁場を印加して前記逆スピンホール効果部材においてスピン流を電圧に変換して取り出すことを特徴とする熱電変換素子。
【請求項５】
前記逆スピンホール効果部材が、ｆ軌道を有する元素或いはＰｄのいずれかからなることを特徴とする請求項４記載の熱電変換素子。
【請求項６】
前記磁場印加手段が、前記熱スピン流発生部材に磁気的に結合した反強磁性体部材であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の熱電変換素子。
【請求項７】
前記熱スピン流発生部材の少なくとも主要部がアモルファスであることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の熱電変換素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピン流熱変換素子及び熱電変換素子に関するものであり、特に、スピン流を熱によって発生させるための構成に特徴のあるスピン流熱変換素子及び熱電変換素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の半導体装置等のエレクトロニクス分野においては、電子の有する電荷の自由度を利用しているが、電子は電荷以外にスピンという自由度を有している。
近年、このスピンの自由度、即ち、スピン角運動量の自由度を利用したスピントロニクスが次世代の情報技術の担い手として注目を集めている。
【０００３】
このスピントロニクスでは電子の電荷とスピンの自由度を同時に利用することによって、従来にない機能や特性を得ることを目指しているが、スピントロニクス機能の多くはスピン流によって駆動される。
【０００４】
スピン流はエネルギー散逸が少ないため、効率の良い情報伝達に利用できる可能性が高いが、スピン流の生成方法や検出方法の確立が急務になっている。
【０００５】
この様なスピン流の生成方法としては、電磁誘導による電流に対するものとしてスピンポンピングによるスピン流が提案されており（例えば、非特許文献１参照）、また、光起電力による電流に対するものとしては、円偏光励起によるスピン流が提案されている。
【０００６】
また、スピン流の検出方法についても、本発明者等により逆スピンホール効果によるスピン流の検出方法が提案されており、試料中に純スピン流を注入すると、純スピン流の方向と垂直方向に電流が流れることを見いだしており、この逆スピンホール効果を利用することによって、試料端に電位差が発生するので、この電位差を検出すことによって、純スピン流の流れの有無の検出が可能になる（例えば、非特許文献２参照）。
【非特許文献１】Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．，Ｂ１９，ｐ．４３８２，１９７９
【非特許文献２】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏｌ．８８，ｐ．１８２５０９，２００６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、熱起電力による電流に対するスピン流の熱的発生方法が提案されていないのが実情である。
熱によりスピン流を生成できれば、小規模なスピン流源としての利用が可能になるため、熱スピン流は物理的のみならず工学的観点からも非常に重要である。
【０００８】
したがって、本発明は、熱的にスピン流を生成するとともに、その具体的応用を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、熱スピン流変換素子において、全体が強磁性体部材からなる熱スピン流発生部材１と、前記熱スピン流発生部材１に温度勾配を形成する温度勾配形成手段２とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
このように、熱スピン流発生部材１に外部磁場を印加した場合或いは熱スピン流発生部材１自体が磁化している場合に、熱スピン流発生部材１に熱勾配を与えるだけで、アップスピン流とダウンスピン流に差ができるので、熱的にスピン流を発生させることができる。 なお、熱スピン流発生部材１としては、アップスピン電子とダウンスピン電子の状態密度が異なる全体が強磁性体からなる強磁性体部材を用いる。
【００１１】
この場合、スピン流は物理的な保存量ではないため、このような熱スピン流変換素子をスピン流源とすることによって、熱勾配を与えるだけでスピン流を連続して取り出すことができる。
【００１２】
また、熱により発生させた純スピン流は長距離流せるという従来の拡散的に流れる純スピン流にない大きな特長がある。
即ち、従来の拡散的に流れる純スピン流はナノ領域にしか流れないが、熱により発生させた純スピン流は温度勾配さえあれば熱スピン流発生部材１を長くしても充分に流れるので純スピン流駆動デバイスのスピン流源として重要になる。
【００１３】
また、一対の強磁性体部材或いは強磁性体を含有する導電性部材のいずれかからなる熱スピン流発生部材１の一端を導電性部材で結合するとともに、前記一対の熱スピン流発生部材１に互いに逆方向に磁場を印加した状態で、前記一対の熱スピン流発生部材１に同方向の温度勾配を形成して前記一対の熱スピン流発生部材１の他端から熱スピン流を取り出すように構成しても良い。
【００１４】
また、熱スピン流発生部材１の少なくとも主要部がアモルファスであることが望ましく、アモルファス状態の物質は一般に熱伝導率が低いので温度勾配を急峻に形成することができ、それによって、スピン流の生成率が高まる。
【００１５】
また、上述の全体が強磁性体部材からなる熱スピン流変換素子の一端側に逆スピンホール効果部材を設け、前記熱スピン流発生部材１に温度勾配を設けるとともに磁場印加手段により磁場を印加して前記逆スピンホール効果部材においてスピン流を電圧に変換して取り出す熱電変換素子を実現することができる。
【００１６】
即ち、スピン流検出手段としての逆スピンホール効果部材を出力部として設けることによって、熱電変換素子、即ち、ゼーベック効果を用いた熱電対に代わるスピン流を用いた熱電対を実現することができる。
【００１７】
この場合、スピン流−電流変換部材、即ち、逆スピンホール効果部材としては、スピン軌道相互作用の大きなｆ軌道を有する元素或いはＰｄのいずれか、特に、Ｐｔが望ましく、それによって、スピン流−電流変換効率を高めることができる。
【００１８】
また、磁場印加手段としては、前記熱スピン流発生部材１に磁気的に結合した反強磁性体部材を用いることが望ましく、微細な検出箇所において局所的に磁界を印加することができ、複数の熱電対を各種の方向に近接して配置して温度分布を測定する場合にも磁界を任意に印加することができる。
【００１９】
また、この場合も熱スピン流発生部材１の少なくとも主要部がアモルファスであることが望ましく、アモルファス状態の物質は一般に熱伝導率が低いので温度勾配を急峻に形成することができ、それによって、出力電圧を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スピン流を熱によって生成しているので、小型のスピン流源を実現することができるとともに、金属接合を用いることなく、単一の全体が強磁性体からなる強磁性体部材で熱電対を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、全体が強磁性体からなる強磁性体部材に熱勾配を与えてスピン流、即ち、熱スピン流を生成するものであるので、ここで、図２乃至図７を参照して熱スピン流生成原理を説明する。
【００２２】
まず、温度勾配を設けた強磁性体金属中の電子輸送について、スピン依存ボルツマン方程式を緩和時間近似して、下記の式（１）の緩和時間近似したボルツマン方程式を得る。
【数１】
0005267967.tif 000002
次いで、式（１）を線形近似したボルツマン方程式の分布関数ｆから下記の式（２）のフェルミ分布関数表記の電流ｊc に変換する。
【数２】
0005267967.tif 000003
【００２３】
次いで、式（２）の電流ｊc について、自由電子近似（ε＝ｍ* ｖ2 ／２）・ゾンマーフェルト展開を行うことにより、熱電流ｊc は下記の式（３）で表される。
【数３】
0005267967.tif 000004
この熱電流ｊc における状態密度Ｄと緩和時間τはスピン依存性を有するので、アップスピン電子によるスピン流とダウンスピン電子によるスピン流は、下記の式（４）及び式（５）で表される。
【数４】
0005267967.tif 000005
【００２４】
ここで、熱スピン流ｊs は、アップスピン電子によるスピン流とダウンスピン電子によるスピンとの差であるので、下記の式（６）で表される。
【数５】
0005267967.tif 000006
但し、式（６）における右辺の状態密度Ｄと緩和時間τとの積である第１項は、状態密度Ｄと緩和時間τとの積のエネルギー微分である第２項に比べて非常に小さいので、第２項が支配的になる。
【００２５】
図２参照  
図２は、スピン濃度勾配の説明図であり、上述の式（６）の熱スピン流の式とＦｅｒｔ−Ｖａｌｅｔの式からアップスピンの電子の化学ポテンシャルμ↑とダウンスピンの電子の化学ポテンシャルμ↓は低温側と高温側で逆転するのでスピン濃度勾配が生じることになる。
【００２６】
したがって、熱勾配を設けた強誘電体金属の高温側にはアップスピンが蓄積し、一方、強誘電体金属の低温側にはダウンスピンが蓄積するスピン蓄積が始まることになる。
このようなスピン流が発生すると、逆スピンホール効果を利用することによって、スピン流を検出することができるので、図３乃至図７を参照してその検証実験を説明する。
【００２７】
図３参照  
図３は、逆スピンホール効果を用いた熱スピン流検出系の構成説明図であり、ステンレス基盤１１上に一対のＣｕブロック１２，１３を設け、一方のＣｕブロックには断熱材１４を介してＣｕ板１５を設け、このＣｕ板１５と他方のＣｕブロック１３との間に試料２０を架橋する。
また、Ｃｕ板１５の他端にはヒータ１６を設け、このヒータ１６により試料２０の一端を加熱するとともに、熱浴により一定温度になっている試料２０の他端の間に温度勾配を形成する。
なお、この温度勾配は、試料２０の一端と他端とにそれぞれ近接配置した一対の熱電対により測定した両端の温度差となる。
【００２８】
図４参照  
図４は、試料の概略的構成図であり、サファイア基板２１上に、例えば、長さが７ｍｍで幅が４ｍｍで厚さが１０ｎｍのＮｉ81Ｆｅ19膜２２の一端に例えば、長さが４ｍｍ、幅が１００μｍ、厚さが１０ｎｍのＰｔ電極２３を設けたものである。
この場合の基板としては、Ｓｉより熱伝導率が低く、温度勾配の形成し易いサファイア基板を用いている。
【００２９】
図５参照  
図５は、熱スピン流検出原理の説明図であり、上図はＰｔ電極２３を設けた側を高温側とした場合であり、下図はＰｔ電極２３を設けた側を低温側とした場合である。
固定磁場Ｈを印加しておくことによって、温度勾配▽ＴによりＮｉ81Ｆｅ19膜２２で発生した熱スピン流ｊs が、上図の場合にはアップスピンによる熱スピン流２４が、下図に場合にはダウンスピンによる熱スピン流２５がＰｔ電極２３に注入された場合、Ｐｔのスピン軌道相互作用によりスピン流ｊs が電流ｊc に変換される。
この時、電流ｊc はスピン流ｊs の方向と垂直方向に流れるが、夫々のＰｔ電極２３の両端に注入されるスピン流のスピンの向きに応じた方向に電位差Ｖが発生することになる。
【００３０】
この時発生する電位差Ｖの向きは、印加した固定磁場Ｈの方向によって逆向きになるので、ある固定磁場Ｈにおける電位差Ｖと方向を反転させた固定磁場Ｈにおける電位差Ｖを測定することによって、熱スピン流の存在を検出することができる。
なお、磁場を反転させても電位差Ｖの向きが反転しない場合には、熱スピン流ではなく、ノイズということになる。
【００３１】
図６参照  
図６は、測定結果の説明図であり、左図は試料の低温側の測定結果を示すグラフであり、中図は試料の高温側の測定結果を示すグラフであり、右図はＮｉ81Ｆｅ19に直接電極を設けて電位差を測定した場合のグラフである。
なお、この場合、印加磁場Ｈとしては、Ｎｉ81Ｆｅ19が飽和する１５０〔Ｏｅ〕までの磁界を印加して測定しているが、各温度差において−１５０〔Ｏｅ〕から＋１５０〔Ｏｅ〕まで変化させた場合の出力（太線）と＋１５０〔Ｏｅ〕から−１５０〔Ｏｅ〕まで変化させた場合の出力（細線）を重ねて表示している。
【００３２】
左図から明らかなように、高温側において検出電位差Ｖの温度差依存性が見られ、例えば、温度差ΔＴが２１Ｋの場合に約８μＶの電位差が検出された。
この電位差Ｖは、印加磁場の方向を反転すると方向が逆になっているので、熱スピン流による電位差とすることができる。
【００３３】
また、低温側においては、高温側程でないものの、検出電位差Ｖの温度差依存性が見られ、例えば、温度差ΔＴが２１Ｋの場合に約５μＶの電位差が検出された。
この時、ゼロ磁場付近の出力電圧にヒステリシスが見られるが、ヒステリシスがあるということが出力電圧の変化が強磁性体金属層の磁化反転によるものであることを示している。
【００３４】
なお、右図に示すように、スピン軌道相互作用の大きなＰｔ電極を設けない場合には、明白な電位差は検出されなかった。
このことは、Ｐｔ電極を設けなかったため、逆スピンホール効果の原理によりスピン流の発生を検出できなかっただけであり、熱スピン流が発生しなかったことを意味しない。
【００３５】
図７参照  
図７は、図６における出力特性を温度差依存性の観点から整理したグラフであり、高温側においても、低温側においても出力電圧は温度差ΔＴに対してほぼリニアに変化していることが分かる。
【００３６】
このように、強磁性金属に温度勾配を設けることによって、小規模のスピン流源とすることができ、また、発生する熱スピン流ｊs の大きさを強磁性金属に加える温度勾配によりほぼリニアに制御することができることが分かる。
【００３７】
また、このことを逆の観点から見ると、Ｐｔ電極の電位差ＶによりＮｉ81Ｆｅ19の温度差ΔＴＫを知ることができ、例えば、熱浴で一定温度Ｔ0 Ｋになっている他端に対して温度差がΔＴＫの一端側の温度は（Ｔ0 ＋ΔＴ）Ｋということになり、所定の部位を測定するための熱電変換素子、即ち、熱電対として使用することができる。
【実施例１】
【００３８】
ここで、図８を参照して、本発明の実施例１の熱スピン流変換素子を説明する。
図８参照  
図８は、本発明の実施例１の熱スピン流変換素子の概略的斜視図であり、シリコン基板３１の表面に設けた熱酸化膜３２の表面に、例えば、長さが７ｍｍ、幅が４ｍｍ、厚さが１０ｎｍのＮｉ81Ｆｅ19膜３３をマスクを用いた選択スパッタ法によって成膜したものであり、Ｎｉ81Ｆｅ19膜３３の一端側に例えばＣｕ製のヒートシンク３４を設けて低温側とし、他端側の近傍にヒータ３５を設けて高温側としたものである。
【００３９】
この場合、ヒータ３５により加熱を行うと、ヒートシンク３４を設けた側とヒータ３５を設けた側の間に温度勾配が形成され、熱スピン流ｊs が温度勾配の方向に発生し、アップスピンが高温側に蓄積し、ダウンスピンが低温側に蓄積する。
この蓄積したスピンを電気的接続により取り出すことによって、熱スピン源を構成することになる。
【００４０】
このように、強磁性体に熱勾配を形成するだけで熱スピン流を生成することができ、スピン流回路、スピン流計算機、或いは、スピンメモリ等のスピントロニクスデバイスのための小型スピン流源を構成することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図９を参照して、本発明の実施例２の熱スピン流変換素子を説明する。
図９参照  
図９は、本発明の実施例２の熱スピン流変換素子の概略的斜視図であり、サファイア基板４１の表面に、マスクスパッタ法を用いて例えば、長さが５ｍｍ、幅が２ｍｍのＴａ膜４３1 ，４３2 、ＰｄＰｔＭｎ膜４４1 ，４４2 、及び、ＮｉＦｅ膜４５1 ，４５2 を順次堆積して一対の熱スピン流変換部４２1 ，４２2 を形成する。
但し、ＰｄＰｔＭｎ膜４４1 ，４４2 の成膜工程において、磁化方向Ｍが互いに逆になるように外部磁場を印加した状態で成膜する。
【００４２】
次いで、一対の熱スピン流変換部４２1 ，４２2 の一端をスピン拡散長の長いＣｕからなる接続部４６で接続するとともに、一対の熱スピン流変換部４２1 ，４２2 の他端にそれぞれＣｕからなる出力端子４７1 ，４７2 を設ける。
【００４３】
また、接続部４６は、Ｃｕ製のヒートシンク４８に当接させて低温側とし、一対の出力端子４７1 ，４７2 の近傍にヒータ４９を設けて高温側としたものである。
【００４４】
この場合、ヒータ４９により加熱を行うと、接続部４６側と出力端子４７1 ，４７2 側の間に温度勾配が形成され、熱スピン流ｊs が温度勾配の方向に発生するが、磁化方向Ｍによって一対の熱スピン流変換部４２1 ，４２2 における熱スピン流ｊs が逆になるので、負荷を出力端子４７1 ，４７2 に接続すると閉回路を構成して負荷にスピン流を注入することができる。
【実施例３】
【００４５】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例３の熱スピン流変換素子を利用した熱電対を説明する。
図１０参照  
図１０は、本発明の実施例３の熱スピン流変換素子を利用した熱電対の概略的斜視図であり、サファイア基板５１の表面に、マスクスパッタ法を用いて例えば、長さが１０ｍｍ、幅が５ｍｍのＴａ膜５３、ＰｄＰｔＭｎ膜５４、及び、ＮｉＦｅ膜５５を順次堆積して一対の熱スピン流変換部５２を形成する。
但し、ＰｄＰｔＭｎ膜５４の成膜工程において、ＰｄＰｔＭｎ膜５４の長手方向が磁化方向Ｍになるように外部磁場を印加した状態で成膜する。
【００４６】
次いで、低温側にＰｔ電極５６を設けて、このＰｔ電極５６の両端に端子５７1 ，５７2 を設けることによってスピン流を利用した熱電対、即ち、サーモスピンカップルが形成される。
【００４７】
ここで、Ｐｔ電極５６を設けていない側を測定対象熱源に当接或いは近接させることによって、Ｐｔ電極５６を設けた側との間に熱勾配が形成されて熱スピン流が発生し、発生した熱スピン流がＰｔ電極５６に注入されると逆スピンホール効果によってＰｔ電極５６の両端に電位差が発生するので、この電位差を端子５７1 ，５７2 を介して検出することによって、測定対象熱源の温度を推定することが可能になる。
この場合、測定精度を高めるためには、Ｐｔ電極５６を設けた低温側を恒温媒体に当接させて測定することが望ましい。
【実施例４】
【００４８】
次に、図１１を参照して、本発明の実施例４の熱スピン流変換素子を利用した熱電対を説明する。
図１１参照  
図１１は、本発明の実施例３の熱スピン流変換素子を利用した熱電対の構成説明図であり、上図は作成段階における熱電対の概略的斜視図であり、下図は使用状態に於ける概略的斜視図である。
【００４９】
耐熱性繊維フィルム６１の表面に、ＳｉＯ2 膜６２を設けたのち、マスクスパッタ法を用いて例えば、長さが７ｍｍ、幅が２００ｍｍのＴａ膜６４、ＰｄＰｔＭｎ膜６５、及び、ＮｉＦｅ膜６６を順次堆積して熱スピン流変換部６３とする。
但し、ＰｄＰｔＭｎ膜６５の成膜工程において、ＰｄＰｔＭｎ膜６５の長手方向が磁化方向Ｍになるように外部磁場を印加した状態で成膜する。
【００５０】
次いで、低温側に幅が１００μｍのＰｔ電極６７を設けて、このＰｔ電極６７の両端に端子６８1 ，６８2 を設けることによってスピン流を利用した熱電対、即ち、サーモスピンカップルが形成される。
なお、この場合の耐熱性繊維フィルム６１は、５００℃以上の耐熱性があれば良く、例えば、ガラス繊維フィルム、セラミック複合繊維フィルム、シリカ繊維フィルム、或いは、アルミナ繊維フィルムを用いる。
【００５１】
ここで、下図に示すように耐熱性繊維フィルム６１が内側になるようにロールケーキ状に巻回して小型化する。
この熱電対においても、Ｐｔ電極６７を設けていない側を測定対象熱源に当接或いは近接させることによって、Ｐｔ電極６７を設けた側との間に熱勾配が形成されて熱スピン流が発生し、発生した熱スピン流がＰｔ電極６７に注入されると逆スピンホール効果によってＰｔ電極６７の両端に電位差が発生するので、この電位差を端子６８1 ，６８2 を介して検出することによって、測定対象熱源の温度を推定することが可能になる。
【００５２】
この実施例４においては、熱スピン流変換部の幅を広く形成しているが、逆スピン電圧は試料の幅が広くなるほど大きくなるので、高感度で温度を検出することができる。
また、幅を広くしてもロールケーキ状に巻回すれば良いので、巻回数を増やすだけで、全体構成を大型化することなく、高感度温度計を構成することができる。
【００５３】
また、観点を変えれば、巻回数を増やすことによって高電圧が出力されるということは、熱電変換を利用した高電圧発生器としても使用することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態及び各実施例を説明したが、本発明は実施の形態及び各実施例に記載された構成・条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の各実施例においては、スピン注入電極としてＰｔを用いているが、Ｐｔに限られるものではなく、どの様な導電体を用いても良いが、効率の点からは、Ｐｔと同様にスピン軌道相互作用の大きなＰｄや、Ｐｔと同様にｆ軌道を有するＡｕ等の元素が望ましい。
【００５５】
また、上記の実施の形態及び各実施例においては強磁性体としてＮｉＦｅを用いているが、ＮｉＦｅに限られるものではなく、Ｎｉ、Ｃｏ、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の他の強磁性体を用いても良いものである。
【００５６】
また、上記の実施の形態及び各実施例においては強磁性体の結晶状態について言及していないが、多結晶より高抵抗なアモルファスであることが望ましく、それによって、熱伝導率が低くなるので、強磁性体に温度勾配を形成することが容易になる。
なお、強磁性体をアモルファス状態にするためには、成膜時の基板温度を室温等の低温にすれば良い。
【００５８】
また、上記の実施例２乃至実施例４においては、反強磁性層としてＰｄＰｔＭｎを用いているが、ＩｒＭｎ等の他の反強磁性体を用いても良いものであり、ＩｒＭｎを用いる場合には、強磁性体層の上に反強磁性層を設ける構成とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の活用例としては、熱電対が典型的なものであるが、熱電対に限られるものでなく、スピン流回路、スピン流計算機、或いは、スピンメモリ等のスピントロニクスデバイスのための小型スピン流源としても適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】スピン濃度勾配の説明図である。
【図３】逆スピンホール効果を用いた熱スピン流検出系の構成説明図である。
【図４】試料の概略的構成図である。
【図５】熱スピン流検出原理の説明図である。
【図６】測定結果の説明図である。
【図７】図６における出力特性を温度差依存性の観点から整理したグラフである。
【図８】本発明の実施例１の熱スピン流変換素子の概略的斜視図である。
【図９】本発明の実施例２の熱スピン流変換素子の概略的斜視図である。
【図１０】本発明の実施例３の熱スピン流変換素子を利用した熱電対の概略的斜視図である。
【図１１】本発明の実施例４の熱スピン流変換素子を利用した熱電対の構成説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  熱スピン流発生部材
２  温度勾配形成手段
１１  ステンレス基盤
１２，１３  Ｃｕブロック
１４  断熱材
１５  Ｃｕ板
１６  ヒータ
２０  試料
２１  サファイア基板
２２  Ｎｉ81Ｆｅ19膜
２３  Ｐｔ電極
２４，２５  熱スピン流
３１  シリコン基板
３２  熱酸化膜
３３  Ｎｉ81Ｆｅ19膜
３４  ヒートシンク
３５  ヒータ
４１  サファイア基板
４２1 ，４２2   熱スピン流変換部
４３1 ，４３2   Ｔａ膜
４４1 ，４４2   ＰｄＰｔＭｎ膜
４５1 ，４５2   ＮｉＦｅ膜
４６  接続部
４７1 ，４７2   出力端子
４８  ヒートシンク
４９  ヒータ
５１  サファイア基板
５２  熱スピン流変換部
５３  Ｔａ膜
５４  ＰｄＰｔＭｎ膜
５５  ＮｉＦｅ膜
５６  Ｐｔ電極
５７1 ，５７2   端子
６１  耐熱性繊維フィルム
６２  ＳｉＯ2 膜
６３  熱スピン流変換部
６４  Ｔａ膜
６５  ＰｄＰｔＭｎ膜
６６  ＮｉＦｅ膜
６７  Ｐｔ電極
６８1 ，６８2   端子
【図１】
0005267967.tif 000007
【図２】
0005267967.tif 000008
【図３】
0005267967.tif 000009
【図４】
0005267967.tif 000010
【図５】
0005267967.tif 000011
【図６】
0005267967.tif 000012
【図７】
0005267967.tif 000013
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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